Fortschritte bei maßgeschneiderten medizinischen Behandlungen: Sie haben den „Fingerabdruck“ von Immunzellen erkannt

Die meisten Autoimmunerkrankungen sind einfach zu diagnostizieren, aber schwierig zu behandeln. Dieses Szenario könnte sich jedoch aufgrund der in Science veröffentlichten Forschungsergebnisse australischer, kanadischer und nordamerikanischer Wissenschaftler ändern. In der Studie wurde vorgeschlagen, den einzigartigen Fingerabdruck von Immunzellen zu verwenden, um schnell festzustellen, welche Behandlungen im Falle einer Autoimmunerkrankung funktionieren.

„Wir haben das genomische Profil von mehr als einer Million Zellen von 1.000 Menschen analysiert, um einen Fingerabdruck zu identifizieren, der genetische Marker mit Krankheiten wie Multipler Sklerose, rheumatoider Arthritis, Lupus, Typ-1-Diabetes, Spondylitis, entzündlicher Darmerkrankung und Crohn-Syndrom verbindet Krankheit. Wir konnten dies mithilfe der Einzelzellsequenzierung erreichen, einer neuen Technologie, mit der wir subtile Veränderungen in einzelnen Zellen erkennen können „, erklärte Joseph Powell, Hauptautor des Papiers und Forscher am Garvan Institute for Medical Research in Sydney, Australien.

Diese Entdeckung könnte Menschen helfen, personalisierte Behandlungen zu finden, die für sie geeignet sind, und die Entwicklung neuer Medikamente leiten. Die gemeinsame Studie, die von Forschern in Sydney, Hobart, Melbourne, Brisbane und San Francisco durchgeführt wurde, hilft zu verstehen, warum einige Behandlungen bei bestimmten Patienten gut funktionieren, bei anderen jedoch nicht.

Es ist die bislang größte Studie, die krankheitsverursachende Gene mit bestimmten Arten von Immunzellen in Verbindung bringt. In Sydney wird derzeit eine Studie mit Patienten mit Morbus Crohn durchgeführt, in der versucht wird, vorherzusehen, welche Behandlungen für bestimmte Patienten funktionieren werden.

„Einige Autoimmunerkrankungen können bekanntermaßen schwierig zu behandeln sein“, sagte Powell. Aufgrund der Komplexität unseres Immunsystems und der unterschiedlichen Unterschiede zwischen den einzelnen Personen haben wir derzeit kein gutes Verständnis dafür, warum eine Behandlung bei einigen Menschen gut funktioniert, bei anderen jedoch nicht.“

Die Studie verband bestimmte Gene und Arten von Immunzellen mit der Krankheit einer Person. Dies bedeutet, dass das einzigartige genetische Profil einer Person verwendet werden kann, um Behandlungen zu verabreichen, die genau auf die Zähmung ihres Immunsystems zugeschnitten sind.

„Unsere Daten bieten auch einen neuen Weg, um potenzielle Arzneimittelziele zu reduzieren. Die potenziellen gesundheitlichen und wirtschaftlichen Auswirkungen dieser Forschung sind enorm „, erklärte Alex Hewitt, gemeinsamer Hauptautor und klinischer Forscher am Menzies Institute for Medical Research der University of Tasmania. Die meisten seltenen genetischen Krankheiten sind wie ein großer Autounfall im Körper: Sie sind normalerweise leicht zu identifizieren und im Genom zu lokalisieren, in dem sie auftreten. Immunerkrankungen ähneln jedoch häufig eher Verkehrsstaus, bei denen genetische Veränderungen, die sie stoppen, schwieriger zu identifizieren sind. Diese Studie hat uns geholfen, Schwachstellen zu identifizieren.“

Das Immunsystem ist darauf ausgelegt, externe Bedrohungen zu bekämpfen, aber Autoimmunerkrankungen treten auf, wenn das Immunsystem selbst auf gesunde Zellen abzielt. Dies sind Beschwerden, die einen von 12 Menschen auf der Welt betreffen und lebenslange Behandlungen erfordern, um Schäden zu minimieren. Oft versuchen die Patienten im Laufe der Krankheit viele verschiedene Behandlungen, bevor sie eine finden, die für sie geeignet ist.

„Einige Medikamente können bei nur 15% der Patienten sehr wirksam sein, weshalb sie nicht als Erstlinienbehandlung empfohlen werden“, sagt Seyhan Yazar, Mitautor der Studie. Wir haben jetzt eine Möglichkeit, das Ansprechen auf die Behandlung mit der Immungenetik einer Person zu verknüpfen und möglicherweise festzustellen, dass 15% der Patienten vor einem Arzt überhaupt eine Behandlung durchführen.“

Forscher sagen, dass ihre Daten die mit der Entwicklung neuer Behandlungen verbundenen Risiken verringern könnten. „Pharmaunternehmen können Hunderte von Zielen verfolgen und müssen Entscheidungen darüber treffen, welche zu klinischen Phase-I-Studien führen werden, da sie wissen, dass 90% der potenziellen Arzneimittelkandidaten während der klinischen Entwicklung versagen“, sagte José Alquicira-Hernández, leitender Co-Autor und Forscher am Garvan-Institut. Zu verstehen, welche Zelltypen für eine bestimmte Krankheit relevant sind, ist der Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente.“

Die Studie liefert einzigartige Informationen, indem Gene in einzelnen Immunzellen in einem beispiellosen Ausmaß untersucht werden. Es analysierte die Genomik von mehr als einer Million einzelner Immunzellen von rund 1000 gesunden Personen und untersuchte insgesamt 14 verschiedene Arten von Immunzellen.

Dieser individuelle Ansatz liefert ein viel klareres Bild als frühere Studien, in denen kombinierte Zellen in einer Blutprobe analysiert wurden. „Das Problem bei der Massen-RNA-Analyse besteht darin, dass wir nur ein gemitteltes Signal betrachten. Aber es gibt große Unterschiede in den Zellfunktionen und den Zelltypen, die es dem Körper ermöglichen, sich gegen Angriffe zu verteidigen „, erklärt Yazar. Die durchschnittliche Analyse spiegelt nicht wider, was in der ganzen Vielfalt der Immunzellen passiert.“

„Wir arbeiten in Zusammenarbeit mit St. George an einer Studie über Morbus Crohn, die herausfinden wird, wie sich der Immungenotyp eines Patienten auf seine Reaktion auf verschiedene Behandlungen auswirkt, und wir versuchen, neue Studien bei einer Vielzahl von Autoimmunerkrankungen durchzuführen“, schloss Powell. Es ist ein bedeutender Meilenstein, der zeigen soll, wie die Genetik zum Risiko von Immunerkrankungen auf zellulärer Ebene beiträgt.“

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